Υποστήριξη τεχνολογιών διανομής και παράδοσης διαδικτυακού περιεχομένου

Abstract

The subject of this dissertation is the support of technologies for Internet content distribution and delivery, by contributing to the following topics of the corresponding research: the characterization and the modeling of the modern application-specific Internet activity, the simulation and the evaluation of the web caching object replacement strategies, the analysis of Internet content pre-loading systems and the introduction of a new proposal to improve their prediction accuracy. Our exhaustive study on the characterization and the modeling of today’s Internet activity revealed a great diversity of models for describing its key characteristics. Thus, we have designed and implemented ΣΥΝΤΗΙΑ, a broad, upgraded and flexible platform for the generation of synthetic loads of Internet application-specific activity. On the one hand, SYNTHIA is able to support the whole scientific knowledge that has been acquired in the field, until now. On the other hand, SYNTHIA incorporates the proper specifications for supporting any model that may arise in the future. Then, we recommend the methodology of data envelopment analysis (DEA) for the evaluation of the efficiency of the web caching object replacement strategies. DEA enables us to detect and isolate the truly efficient strategies, which demonstrate both high performance and low operational cost, at the same time. Finally, we are conducting an analysis on the potentiality to utilize the intelligent agents that assist the users in the seeking for information, in order to support content pre-loading systems. Under this analysis, a case study takes place, where we recommend the upgrading of an intelligent assistant of the kind – known as WebNaut – with the integration of an agent for caching and pre-loading in its architecture.

Αντικείμενο της παρούσης διδακτορικής διατριβής είναι η υποστήριξη των τεχνολογιών διανομής και παράδοσης του διαδικτυακού περιεχομένου, συνεισφέροντας στις ακόλουθες θεματικές ενότητες της έρευνας: το χαρακτηρισμό και τη μοντελοποίηση της σύγχρονης διαδικτυακής δραστηριότητας σε επίπεδο εφαρμογής, την προσομοίωση και την αξιολόγηση των στρατηγικών αντικατάστασης αντικειμένων σε εφαρμογές ενδιάμεσης αποθήκευσης του παγκοσμίου ιστού, την ανάλυση των συστημάτων προ-εγκατάστασης διαδικτυακού περιεχομένου και την εισήγηση μιας νέας πρότασης για τη βελτίωση της ακρίβειας των προβλέψεων, που αφορούν στην προ-εγκατάσταση του περιεχομένου. Η εξαντλητική έρευνα πάνω στο χαρακτηρισμό και τη μοντελοποίηση της σύγχρονης διαδικτυακής δραστηριότητας κατέληξε στην ύπαρξη μιας μεγάλης ποικιλίας μοντέλων για την περιγραφή των βασικών χαρακτηριστικών της. Έτσι, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε η SYNTHIA, μια γενικευμένη, αναβαθμίσιμη και ευέλικτη πλατφόρμα για την παραγωγή τεχνητών διαδικτυακών φόρτων επιπέδου εφαρμογής που, αφενός είναι ικανή να καλύψει το σύνολο της αποκτημένης μέχρι σήμερα γνώσης και, αφετέρου διαθέτει τις προδιαγραφές για να υποστηρίξει οποιοδήποτε μοντέλο προκύψει στο μέλλον. Στη συνέχεια, προτείνεται η μεθοδολογία της περιβάλλουσας ανάλυσης δεδομένων (ΠΑΔ) για την αξιολόγηση της αποδοτικότητας των στρατηγικών αντικατάστασης αντικειμένων σε εφαρμογές ενδιάμεσης αποθήκευσης του παγκοσμίου ιστού. Με την ΠΑΔ επιτυγχάνεται ο εντοπισμός των πραγματικά αποδοτικών στρατηγικών, που παρουσιάζουν υψηλές επιδόσεις και χαμηλό κόστος λειτουργίας. Τέλος, πραγματοποιείται μια έρευνα πάνω σε συστήματα προ-εγκατάστασης περιεχομένου και στη δυνατότητα υποστήριξής τους, με την αξιοποίηση των δυνατοτήτων των ευφυών πρακτόρων υποβοήθησης του χρήστη στην αναζήτηση πληροφοριών. Στα πλαίσια της έρευνας αυτής, πραγματοποιείται μια περιπτωσιολογική μελέτη, όπου προτείνεται η αναβάθμιση ενός τέτοιου συστήματος ευφυών πρακτόρων – που είναι γνωστό ως WebNaut – με την ενσωμάτωση ενός πράκτορα ενδιάμεσης αποθήκευσης και προ-εγκατάστασης στην αρχιτεκτονική του.